測(cè)試并行程序與以往有什么不同 ?
隨著多核的普及，并行程序的開發(fā)已經(jīng)提上日程。相對(duì)串行程序而言，并行程序更有可能出錯(cuò)。一方面，并行程序的執(zhí)行序列具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，線程交錯(cuò)執(zhí)行的序列可能每次都不一樣，而只要一個(gè)序列有問題，整個(gè)程序是不正確的。另一方面，并行程序?qū)Υ蠖鄶?shù)程序員來說，都是一個(gè)新的領(lǐng)域，經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少，這是容易出錯(cuò)的另外一個(gè)因素。
既然如此，我們更需要仔細(xì)的測(cè)試我們的并行程序和組件了。目前已經(jīng)有一些 JUnit 擴(kuò)展可以創(chuàng)建多個(gè)線程，同時(shí)運(yùn)行多個(gè)測(cè)試用例，從而加快測(cè)試用例集的執(zhí)行速度，如 p-unit 。但對(duì)于測(cè)試并行程序和組件，這些功能并不能滿足所有的需求。因?yàn)殚_發(fā)人員通常希望可以精確地控制多個(gè)線程之間的同步。
與測(cè)試順序程序相同，我們希望能在測(cè)試并行操作之前，首先準(zhǔn)備一些測(cè)試數(shù)據(jù)。然后，啟動(dòng)多個(gè)線程測(cè)試執(zhí)行不同的操作。后，等待所有線程結(jié)束之后，檢驗(yàn)結(jié)果的正確性。在第二階段中，多個(gè)線程能以任意的次序交錯(cuò)執(zhí)行。結(jié)果的正確性檢查應(yīng)與線程的執(zhí)行測(cè)序無關(guān)。
標(biāo)準(zhǔn) JUnit 只捕捉來自主線程的 Exception 。而其他線程中產(chǎn)生的 Exception 則會(huì)安靜地被忽略掉，使得我們?cè)谧泳€程運(yùn)行出錯(cuò)的情況下仍舊能得到“ Green Bar ”。這顯然不是程序員喜歡的測(cè)試行為，我們希望測(cè)試結(jié)果能正確地反映所有線程的運(yùn)行結(jié)果。
這種用于并行程序的測(cè)試模式會(huì)在測(cè)試并行程序時(shí)會(huì)不斷的重復(fù)。如果開發(fā)人員每次都需要重復(fù)創(chuàng)建這些框架，不僅繁瑣，而且容易引入錯(cuò)誤。通過使用以下介紹的簡(jiǎn)單擴(kuò)展，可以使并行程序的測(cè)試變得和順序程序一樣簡(jiǎn)單。這種擴(kuò)展并不影響 JUnit 的其他特性以及各種 IDE 的 JUnit 插件的使用。
下載并使用擴(kuò)展框架
首先，我們給出一個(gè)使用新擴(kuò)展進(jìn)行并行測(cè)試的例子。
例 1. 使用 JUnit 擴(kuò)展進(jìn)行并行測(cè)試
/**
* @author Zhi Gan
*
*/
@RunWith(Parallelized.class)
@ParallelSetting(threadNumber = { 1， 2， 4， 8 })
public class TestThreaded {
Set<String> strSet;
@Before
public void setUp() {
strSet = new LockFreeSet();
}
@Test
public void doNothing() {
}
@InitFor("testThread")
public void putSomeData(int size){
strSet.add("putSomeData");
}
@Threadedpublic void testThread(int rank， int size) {
// every thread adds element to set
strSet.add("abcde" + rank);
}
@CheckFor("testThread")
public void checkResult(int size) {
assertEquals(size+1， strSet.size());
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++)
JUnitCore.runClasses(TestThreaded.class);
}
}
如果我們?cè)?Eclipse 中運(yùn)行測(cè)試，那么測(cè)試完畢之后的 JUnit 視圖如下所示：
圖 1. 并行測(cè)試的完成結(jié)果
Sample figure containing an image
接下來，我們模擬子線程在運(yùn)行時(shí)拋出異常。
例 2. 子線程運(yùn)行時(shí)異常
/**
* @author Zhi Gan
*
*/
@RunWith(Parallelized.class)
@ParallelSetting(threadNumber = { 1， 2， 4， 8 })
public class TestThreaded {
Set<String> strSet;
@Before
public void setUp() {
strSet = new LockFreeSet();
}
@Test
public void doNothing() {
}
@InitFor("testThread")
public void putSomeData(int size){
strSet.add("putSomeData");
}
@Threadedpublic void testThread(int rank， int size) {
// throw a runtime error in spawned thread
throw new RuntimeError();
}
@CheckFor("testThread")
public void checkResult(int size) {
assertEquals(size+1， strSet.size());
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++)
JUnitCore.runClasses(TestThreaded.class);
}
}
